РД 22-28-35-99 Конструкция, устройство и безопасная эксплуатация рельсовых путей башенных кранов

1.1. Настоящий документ распространяется на рельсовые пути башенных кранов, кранов-лесопогрузчиков (далее по тексту "кранов") с нагрузкой колеса на рельс до 325 кН и устанавливает требования к конструкции, устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей.

1.2. Требования настоящего документа не распространяются на рельсовые пути кранов, используемых в специфических условиях эксплуатации:

- в районах вечномерзлых грунтов и со снежными балластными призмами;

- в районах с повышенной сейсмичностью;

- в местностях с карстовыми явлениями;

- на макропористых просадочных грунтах;

- на слабых или переувлажненных грунтах и в заболоченных местах;

- на косогорах с поперечным уклоном свыше 1:10;

- непосредственно на конструкциях возводимых объектов;

- над инженерными сетями, проложенными без учета последующего устройства рельсовых путей;

- на криволинейных участках;

- на участках разового перегона крана с одного объекта на другой;

- для стреловых кранов на рельсовом ходу;

- при суммарной нагрузке колес на опоры (рельсы) более 1300 кН, т.е. с использованием двух рельсов на одной нити.

1.3. Требования настоящего документа подлежат выполнению работниками проектных, строительных и эксплуатирующих рельсовые пути организаций.

1.4. Организации, разрабатывающие проекты рельсовых путей, должны иметь лицензию Госгортехнадзора России на право проектирования подъемных сооружений.

1.5. При разработке специальных проектов должны быть учтены требования и рекомендации настоящих норм и дополнительные данные, вытекающие из специфических условий эксплуатации башенных кранов.

1.6. Опытная эксплуатация новых конструкций элементов верхнего строения рельсового пути допускается только по рекомендациям головной организации (см. приложение А).

2.1. В настоящем РД используются следующие термины и определения:

Рельсовый путь - конструкция, воспринимающая и передающая крановые нагрузки на основание и обеспечивающая безопасную работу крана на всем пути его передвижения.

Устройство рельсового пути - подготовка, возведение и обустройство рельсового пути.

Содержание рельсового пути - поддержание рельсового пути в работоспособном состоянии.

Нижнее строение рельсового пути - земляное полотно, обеспечивающее заданную несущую способность грунта, и водоотвод.

Верхнее строение рельсового пути - совокупность элементов конструкции пути, укладываемых на земляное полотно, воспринимающих и передающих нагрузки от колес крана на земляное полотно.

Путевое оборудование - устройства, обеспечивающие безопасную эксплуатацию крана (тупиковые упоры, выключающие линейки, ограждения, знаки безопасности и др.).

Заземление - электрическое соединение рельсового пути с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель - металлический проводник (группа проводников), непосредственно соприкасающийся с землей.

Заземляющий проводник - металлический проводник, соединяющий заземляемые части рельсового пути с заземлителем.

Водоотвод - сооружение для отвода воды.

Балластная призма - элемент верхнего строения пути, служащий для распределения нагрузок от колес крана через опорные элементы на земляное полотно.

Плечо земляного полотна "а" - расстояние по горизонтали от нижнего края балластной призмы до бровки земляного полотна.

Плечо балластной призмы - расстояние от верхнего края балластной призмы до торца опорного элемента (без учета подсыпки).

Боковое плечо балластной призмы " " - плечо балластной призмы до торца полушпалы или продольной поверхности железобетонной балки.

Торцевое плечо балластной призмы " " - плечо балластной призмы до продольной поверхности крайней полушпалы или торца железобетонной балки.

Опорные элементы - элементы (шпалы, полушпалы, балки, плиты), служащие для передачи нагрузки от рельсов на балластную призму.

Рельсовая нить - рельсы, связанные между собой болтовыми соединениями с накладками, воспринимающие и передающие нагрузки на балластную призму от опор крана на всем протяжении пути.

Старогодные рельсы - рельсы, годные к эксплуатации, ранее использовавшиеся на железных дорогах или других объектах промышленности.

Тупиковый упор - устройство, предназначенное для гашения остаточной скорости крана и предотвращения его схода с концевых участков рельсового пути в аварийных ситуациях при отказе ограничителя передвижения или тормозов механизма передвижения крана.

Копир (выключающая линейка) - устройство, обеспечивающее отключение механизма передвижения крана при его перемещении за пределы рабочей длины пути.

Стяжка - элемент конструкции пути, установленный между рельсовыми нитями и обеспечивающий стабильность колеи пути.

Продольный уклон - разность отметок головок рельсов, отнесенная к длине 10 м.

Поперечный уклон - разность отметок рельсов в поперечном сечении пути, отнесенная к колее.

Длина рельсовой нити - суммарная длина рельсов.

Рабочая длина пути - расстояние, на которое может беспрепятственно перемещаться вдоль пути кран при работе без наезда на выключающие линейки.

2.2. В настоящем документе использованы ссылки на нормативные документы, приведенные в приложении Б.

Рис.1. Рельсовый крановый путь

а - на деревянных полушпалах; б - на железобетонных балках;

1 - земляное полотно, 2 - водоотвод, 3 - балластная призма, 4 - рельс, 5 - полушпала, 6 - железобетонная балка, 7 - стяжка, 8 - выключающая линейка, 9 - копир, 10 - упор тупиковый безударного типа, 11 - упор тупиковый ударного типа

- колея, - ширина земляного полотна, - размер опорных элементов (поперек оси пути), - плечо земляного полотна, - боковое плечо балластной призмы, - толщина балластной призмы, - толщина слоя подсыпки балласта, - глубина котлована, - расстояние от края балластной призмы до края дна котлована, - торцевое плечо балластной призмы, - длина рельсовой нити пути, - длина земляного полотна пути

Длина рельсового пути на период монтажа крана или эксплуатации неподвижно установленного крана (без его перемещения вдоль пути) должна равняться 1,5-кратной величине базы крана, но не менее 12,5 м.

3.1.1. Протяженность земляного полотна принимается из условия обеспечения рабочей длины пути крана с учетом требований настоящего документа.

3.1.2. Ширина земляного полотна (рис.1) определяется по формуле:

, мм,

где:

- колея, мм;

- размер опорного элемента поперек пути, мм;

- размер двух проекций откосов балластной призмы толщиной , мм;

- плечо земляного полотна (400 мм);

- боковое плечо балластной призмы (200 мм).

3.1.3. Длина земляного полотна (см. рис.1) определяется по формуле:

, мм,

где:

- длина рельсовой нити, мм;

- торцевое плечо балластной призмы, (1000), мм.

3.1.4. Земляное полотно допускается выполнять полностью из насыпного грунта (грунт должен быть однородным с основным или песчаным), либо частично - из насыпного и основного грунта.

3.1.5. Не допускается применять насыпной грунт:

- с примесью строительного мусора, древесных отходов, гниющих или подверженных набуханию включений, льда, снега и дерна;

- в виде смеси недренирующего грунта (глина, суглинок) с дренирующим;

- слоями, где высокодренирующий грунт будет покрыт грунтом с меньшей дренирующей способностью;

- в мерзлом (полностью или частично) состоянии.

3.1.6. Плотность грунта (г/см) земляного полотна должна быть не менее:

3.1.7. Расстояние от края дна выемки до нижнего края балластной призмы (рис.1) при устройстве пути у неукрепленного котлована, траншеи или выемки должно быть не менее глубины выемки плюс 400 мм. Для песчаных и супесчаных грунтов - 1,5 глубины выемки плюс 400 мм.

3.1.8. Продольный уклон земляного полотна должен быть не более 0,003; поперечный уклон земляного полотна, сложенного из недренирующего грунта, должен быть в пределах 0,0080,01 в сторону от возводимого сооружения или котлована.

Земляное полотно из дренирующего или скального грунта допускается выполнять горизонтальным.

3.1.9. Водоотвод должен располагаться по оси пути или со стороны пути, противоположной возводимому объекту или котловану с уклоном не менее 0,003, и быть включенным в общий водоотвод строительной площадки.

3.1.10. Поперечный профиль водоотвода должен быть трапециевидным глубиной не менее 0,35 м и шириной по дну не менее 0,25 м с откосами:

В условиях повышенной влагонасыщенности грунта сечение водоотвода допускается увеличивать.

3.1.11. Водоотвод допускается не выполнять в районах с засушливым климатом и при наличии песчаных грунтов.

В скальных грунтах допускается устраивать поперечный профиль водоотвода с откосами треугольной формы глубиной не менее 0,25 м.

3.1.12. Допускается выполнять водоотводы с засыпкой высокодренирующим материалом (щебень, гравий, крупнозернистый песок).

3.2.1. Балластная призма должна устраиваться отдельно под каждой рельсовой нитью пути. При ширине колеи пути 4 м и менее балластная призма может выполняться на всю ширину пути.

3.2.2. Для устройства балластной призмы следует применять балластные материалы (балласт): щебень из естественного камня по ГОСТ 7392, гравий, гравийно-песчаную смесь по ГОСТ 7394, крупный или среднезернистый песок. Допускается применять также гранулированные или доменные шлаки с прочностью на сжатие не менее 0,4 МПа (4 кгс/см). Характеристики и материалы балластных призм приведены в табл.1.

________________

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 8269.0-97, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Таблица 1

Характеристики балласта

3.2.3. Толщина балласта определяется расчетом из условия прочности земляного полотна.

Рекомендуемая толщина балласта в зависимости от нагрузки колеса на рельс, вида грунта, балласта и подрельсовых опорных элементов приведена в табл.2.

Таблица 2

Рекомендуемая толщина балласта , мм

3.2.4. Откосы боковых сторон балластной призмы должны быть выполнены с уклоном 1:1,5.

3.2.5. Верх балластной призмы выполняют в одном уровне с нижними поверхностями опорных элементов.

Верх балластной призмы после укладки опорных элементов (полушпал) и рельсов дополнительно подсыпают слоем балласта не менее чем на 50 мм (рис.1).

3.2.6. Выбор опорных элементов производят на основе расчета на прочность. При нагрузке от колеса на рельс до 275 кН применяют деревянные или железобетонные полушпалы. При большей нагрузке рекомендуется применять железобетонные балки типа БРП-62.8.3 (рис.2), допускающие подбивку балластного материала под балкой, или плиты.

3.2.7. Для пути применяют деревянные полушпалы, изготовленные путем распиливания на две равные части деревянных шпал по ГОСТ 78.

________________

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 78-2004, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Полушпалы изготавливаются из сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра.

Допускается применение полушпал из бревен с отесанными поверхностями или из деревянных брусьев по ГОСТ 8486 (рис.3).

3.2.8. К недопустимым дефектам при изготовлении полушпал относятся:

- радиальные трещины по торцу длиной свыше половины ее высоты;

- продольные трещины длиной свыше 150 мм и глубиной более 50 мм;

- поперечные трещины длиной по торцу свыше половины ее ширины;

- сучки в местах опирания подкладок;

- гнилостные пятна размером более 20 мм в местах опирания подкладок и более 60 мм на остальных поверхностях;

- внутренняя гниль;

- червоточины глубиной более 50 мм.

3.2.9. Звенья пути с деревянными полушпалами рекомендуется выполнять инвентарными с креплением торцов полушпал посредством швеллеров с целью повышения жесткости элементов секции звена пути и облегчения перевозки.

3.2.10. Для облегчения разборки пути в зимнее время рекомендуется применять изолирующие многослойные прокладки, укладываемые под полушпалы (балки) таким образом, чтобы прокладки охватывали их нижнюю и частично боковые поверхности.

В качестве прокладок следует применять рубероид, толь, картон или другие материалы, пропитанные битумом, отработанным машинным маслом, нигролом или солидолом.

3.2.11. Рельсы путей (типа Р43 по ГОСТ 7173, Р50 по ГОСТ 7174, Р65 по ГОСТ 8161) должны использоваться новые, либо старогодные I и II групп годности в соответствии с классификацией ТУ 32 ЦП-32-561 "Технические указания об использовании старогодных рельсов на железных дорогах широкой колеи", прошедшие проверку и ремонт на рельсосварочных предприятиях Министерства путей сообщения или ведомственных предприятиях.

________________

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51685-2000, здесь и далее по тексту;

ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, являются авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.        

Предельные значения выбраковки железнодорожных рельсов по вертикальному и горизонтальному износу (рис.4) приведены в табл.4.

3.2.12. Под рельсы укладывают металлические подкладки (рис.5) из стали марки Ст 3 сп 4 по ГОСТ 535 толщиной 16 мм.

________________

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 535-2005, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

3.2.13. Размеры подкладок должны соответствовать данным табл.5.

Таблица 5

Размеры подкладок, мм

3.2.14. Допускается применять железнодорожные подкладки по ГОСТ 7056, ГОСТ 8194 и ГОСТ 12135 с уклоном 1:20 при условии направления уклона внутрь колеи пути.

3.2.15. В качестве крепежных элементов для соединения рельсов с полушпалами используются:

- путевые шурупы по ГОСТ 809;

- железнодорожные костыли по ГОСТ 5812.

Для крепления в деревянных полушпалах должны быть просверлены отверстия:

- диаметром 12 мм и глубиной 130 мм (для костылей);

- диаметром 18 мм и глубиной 155 мм (для шурупов).

Схемы крепления рельса к полушпале приведены на рис.6.

3.2.16. Прижимы могут изготавливаться нормальными или облегченными из стали марки Ст 3 сп 4 по ГОСТ 535 (рис.7).

3.2.17. Рельсы нити пути должны соединяться между собой с помощью двух двухголовых накладок по ГОСТ 8193, ГОСТ 19127 и ГОСТ 19128, стягиваемых путевыми болтами по ГОСТ 11530 с использованием пружинных шайб по ГОСТ 19115 и гаек по ГОСТ 11532 (рис.8).

3.2.18. Допускается применение других типов накладок, если они оговорены проектом рельсового пути.

3.2.19. Стыки рельсов пути с деревянными полушпалами должны располагаться между шпалами, а с железобетонными балками - на самих балках.

3.2.20. Стыки одной рельсовой нити должны быть смещены относительно стыков другой нити на 100-150 мм.

3.2.21. Рельсовые нити должны соединяться между собой металлическими стяжками с интервалом не менее 6,25 м. Рекомендуемые типы стяжек приведены на рис.9.

3.3.1. Ограждение

Ограждение пути должно выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 23407.

Допускается применять другие типы ограждений, если они предусмотрены проектом рельсового пути.

3.3.2. Знаки безопасности

Вдоль пути должны быть выставлены знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026.

________________

На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 12.4.026-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Место установки знаков безопасности должно быть указано в проекте рельсового пути.

3.3.3. Тупиковые упоры

3.3.4. Копиры (выключающие линейки)

3.3.5. Лотки и настилы

При отсутствии на кране кабельного барабана на участках перемещения питающего кабеля вдоль пути рекомендуется устраивать деревянный лоток, настил или гирляндную подвеску кабеля.

Настил устраивается из досок по поперечным брускам, уложенным на стяжки пути. Борта настила защищают кабель от попадания на рельсы.

3.4.1. Заземление пути устраивают независимо от существующей системы злектроснабжающей сети: с глухозаземленной или изолированной нейтралью трансформаторов (генераторов).

3.4.2. Обе рельсовые нити присоединяют к очагу заземления, а сами рельсы на обоих концах пути и концы стыкуемых рельсов соединяют между собой проводниками и перемычками с образованием непрерывной электрической цепи.

На каждые 50 м пути должно быть не менее одного очага заземления.

Схемы заземления пути приведены на рис.12.

3.4.3. При глухозаземленной нейтрали помимо схемы заземления рельсовые нити пути дополнительно соединяют с глухозаземленной нейтралью через нулевой провод линии, питающей кран.

3.4.4. При изолированной нейтрали заземление осуществляют путем соединения рельсовых нитей пути с заземляющим контуром питающей подстанции или с устройством очага заземления.

3.4.5. Для выполнения очага заземления в качестве заземлителей в первую очередь следует использовать постоянные стальные трубопроводы, проложенные в грунте, обсадные трубы, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей.

Заземляющими проводниками не могут служить трубопроводы чугунные, временные на строительных площадках, а также трубы с горючими жидкостями и газом.

3.4.6. При отсутствии естественных эаземлителей, указанных в п.3.4.5, должны применяться искусственные заземлители.

В качестве искусственных заземлителей следует использовать переносные инвентарные заземлители - некондиционные стальные трубы диаметром 50-75 мм, угловую сталь с полками 50х50 и 60х60 или стальные стержни диаметром не менее 10 мм. Длина заземлителей должна быть не менее 2,5 м.

3.4.7. Очаг заземления рекомендуется устраивать из трех стержней, расположенных по треугольнику или по прямой линии на расстоянии 3 м между стержнями.

Заземлители следует забивать или завинчивать в предварительно отрытый приямок глубиной 500-700 мм таким образом, чтобы вверху оставались концы длиной 100-200 мм, к которым будут приварены соединительные проводники (рис.13).

3.4.8. Очаг заземления должен присоединяться к обоим рельсовым нитям двумя проводниками.

3.4.9. Для заземляющих проводников и перемычек в стыках рельсов следует применять круглую сталь диаметром 6-9 мм или полосовую сталь толщиной не менее 4 мм с площадью сечения не менее 48 мм.

Применение изолированных проводов для заземляющих проводников и перемычек не допускается.

Приварка перемычек и заземляющих проводников к рельсам должна производиться к вертикальной стенке по ее нейтральной оси через промежуточную стальную пластину (рис.14). Размеры промежуточной пластины должны быть 30х3 мм, а длина пластины - обеспечить сварной шов с проводником длиной не менее 30 мм.

3.4.10. Все соединения заземляющего устройства следует производить сваркой внахлестку.

3.4.11. Выступающие части заземлителей, заземляющие проводники и перемычки следует окрашивать в черный цвет.

3.4.12. При сдаче-приемке рельсового пути в эксплуатацию необходимо проверить сопротивление растеканию тока заземляющего устройства. Оно должно быть для крана, питающегося от распределительного устройства с глухозаземленной нейтралью, не более 10 Ом, с изолированной нейтралью - не более 4 Ом. Результаты измерения сопротивления растеканию тока заземляющего устройства должны заноситься в акт сдачи рельсового пути в эксплуатацию.

При сопротивлении заземляющего устройства более указанных величин необходимо устраивать дополнительный очаг заземления или увеличивать число заземлителей.

3.4.13. Путь не требует заземления при питании крана через четырехжильный кабель от отдельной передвижной электростанции, находящейся на расстоянии не более 50 м от кранового пути и имеющей собственное заземляющее устройство. В этом случае нулевой провод кабеля должен присоединяться к рельсам.